静电现象和元电荷
知识要点梳理
1、自然界中存在两种电荷
（1）自然界中存在两种电荷——正电荷和负电荷。
我们把用丝绸摩擦过的玻璃棒所带的电荷称为正电荷，用正数表示；把用毛皮摩擦过的硬橡胶棒所带的电荷称为负电荷，用负数表示。
（2）电荷及其相互作用：同种电荷相互排斥，异种电荷相互吸引。
2、原子的核式结构及摩擦起电的微观解释
要点诠释：
（1）构成物质的原子本身就是由带电微粒组成。原子包括原子核（带正电的质子和不带电的中子）和带负电的核外电子。通常情况下原子所带正负电荷都能精确平衡，所以整个原子对外表现为电中性。
（2）摩擦起电的原因：不同物质的原子核束缚电子的能力不同．
由于不同物质的原子核束缚电子的本领不同。当两个物体互相摩擦时，哪个物体的原子核束缚电子的本领弱，它就容易失去电子而带上正电荷，使跟它相摩擦的物体得到电子而带上等量的负电荷。所以摩擦起电的本质是得失电子。因此：
摩擦起电的实质：电子在物体间的转移；
摩擦起电的结果：两个相互摩擦的物体带上了等量异种电荷。
3、感应起电
（1）静电感应：把电荷移近不带电的导体，可以使导体带电的现象。利用静电感应使物体带电，叫做感应起电。
例如把带正电荷的球C移近彼此接触的导体A、B，可以看到A、B上的金属箔都张开了，表示A、B都带上了电荷。
如果先把C移走，A和B上的金属箔就会闭合；
如果先把A和B分开，然后移开C，可以看到A和B仍带有电荷；如果再让A和B接触，他们就不再带电。
这说明A和B分开后所带的是异种等量的电荷，重新接触后等量异种电荷发生中和。
（2）感应起电的原因
分析起电的本质原因：把带电的球C移近金属导体A和B时，由于同种电荷相互排斥、异种电荷相互吸引，使导体上的自由电子被吸引过来，因此导体A和B带上了等量的异种电荷。可见感应起电也不是创造了电荷，而是使物体中的正负电荷分开，是电荷从物体的一部分转移到另一部分。即：
感应起电的本质是电荷在物体中的重新分布。
（3）接触起电
还有一种使物体带电的方式是接触起电：一个不带电的导体跟另一个带电的导体接触后分开，使不带电的导体带上电荷的方式。
其实质是电荷在物体间的转移。
完全相同的带电金属球相接触，同种电荷总电量平均分配，异种电荷先中和后平均分配。
4、电荷守恒定律
（1）电荷守恒定律：
电荷既不能创造，也不能消灭，只能从一个物体转移到另一个物体，或者从物体的一部分转移到另一部分．
（2）另一种表述：
电荷守恒定律也常表述为：在与外界没有电荷交换的一个系统内，总电荷量不变(电荷的代数和不变)。
近代物理实验证明，一切微观过程，如原子核反应和基本粒子转化等，也遵守电荷守恒定律。特别是在电子对湮没为光子对e++e－→γ+γ和K0介子衰变为π介子对K0→π++π－，在这类反应中，尽管粒子产生或消失了，但反应前后的总电荷仍保持不变。
电荷守恒定律是物理学的基本定律之一，这个定律是从大量实验概括得出的自然界的基本规律，对宏观现象、微观现象都适用，对所有惯性参考系都成立。
5、元电荷
（1）电荷量：电荷的多少叫做电荷量，符号：q。单位：库仑，符号：C。
（2）元电荷: 电子所带电荷量是带电体的所带电荷量的最小单元，叫做元电荷，用e 表示。
注意：所有带电体的电荷量或者等于e，或者等于e的整数倍。
也就是说，电荷量是不能连续变化的物理量。
元电荷的具体数值最早是由密立根用油滴实验测得的。通常情况元电荷e 的值可取作：
说明：电荷的量子化是自然界中的一个普遍公认的事实，但至今还不能从理论上加以解
释。虽然在1964年盖尔曼提出，强子是由电荷为±e和±e的粒子构成。这些“分数电荷”的粒子称为夸克。这个理论引起科学界的极大兴趣，现代的粒子物理取得的巨大成就似乎都支持夸克模型，但至今在实验上并未发现这种带有分数电荷的自由夸克，所以目前仍以电子电荷量e作为基本电荷。
（3）比荷：带电粒子的电荷量与质量之比称为比荷。
如电子的电荷量e和电子的质量m e(m e=0.91310－30kg)之比，叫电子的比荷。
=1.7631011 C/kg，可作为物理常量使用。
规律方法指导
1、静电感应
带电体接近（不接触）不带电的导体，导体近端感应出异种电荷，远端感应出同种电荷。
2、理想模型法
点电荷是一个带有电荷量的几何点，它是实际带电体的抽象，是一种理想化的模型。实际中如果带电体本身的线度比相互作用的带电体之间的距离小得多，以致带电体的体积和形状对相互作用力的影响可以忽略不计时，这种带电体就可以看成点电荷，此时它们之间的距离取两球球心间的距离。但点电荷自身不一定很小，所带电荷量不一定很少。
经典例题透析
例1、关于元电荷，下列说法中正确的是：( )
A、元电荷实质上指电子和质子本身
B、所有带电体的电荷量一定等于元电荷的整数倍
C、元电荷的数值通常取作e＝1.6310－19C
D、电荷量e的数值最早是由美国科学家密立根用实验测得的
思路点拨：此题考查对元电荷的理解，应从元电荷的概念出发。
解析：元电荷实际上是指电荷量，数值是1.6310－19C，不要误认为元电荷是指具体的电荷，元电荷是电荷量值，没有正负电性的区别，宏观上所有带电体的电荷量只是元电荷的整数倍，元电荷的具体数值最早是由密立根用油滴实验测得的，测量精度相当高。
答案：BCD
总结升华：注意理解元电荷的概念，不要误认为元电荷是指具体的电荷。
例2、关于点电荷的下列说法中错误的是：( )
A、真正的点电荷是不存在的
B、点电荷是一种理想模型
C、足够小(如体积小于1mm3)的电荷，就是点电荷
D、一个带电体能否看成点电荷，不是看它的尺寸大小，而是看它的形状和大小对所研究问题的影响是否可忽略不计
思路点拨：此题考查点电荷的概念，要注意到它是一个理想化的模型。
解析：点电荷为理想模型，实际并不存在，但是当实际带电体的大小远小于它们间的距离时，可把它们作为点电荷处理，与带电体本身绝对大小无关。因此C答案是错误的。
答案：C
总结升华：一定要注意点电荷是一个理想化的模型并理解实际中可作为点电荷来处理问题的条件。
例3、如图所示，Q是一个绝缘金属导体，把一个带正电的绝缘金属球P移近Q，由于静电感应，A端出现的感应电荷量大小为q A，B端为q B，同下列结论中正确的是：( )
A、导体Q上，q A＞q B
B、导体Q上，q A＝q B
C、用手触一下Q的A端，拿走P后Q带正电
D、用手触一下Q的B端，拿走P后Q带负电
解析：因为P带正电，所以Q上的A端出现负电荷，受P的吸引；而在B端出现正电荷，受P的排斥。
不管用手接触Q的哪一处都是大地上的负电荷与Q上的正电荷中和，使Q带负电，用手接触导体的过程是一个接地过程，导体接地时都是远端（离带电体较远的一端）的电荷入地。
静电感应的过程是导体内的电荷重新分布的过程，由此可知q A＝q B。
答案：BD
总结升华：静电感应的过程是导体内的电荷重新分布的过程，导体近端感应出异种电荷，
远端感应出同种电荷。
举一反三
【变式】如图，带正电的小球A靠近不带电的金属导体B，由于静电感应，导体B左端出现负电荷，右端出现正电荷，下列说法正确的是：( )
A、用手摸一下B的左端，B将带正电
B、用手摸一下B的右端，B将带正电
C、用手摸一下B的中部，B将不带电
D、用手摸一下B的任何部分，B都将带负电
解析：用手摸一下B时，B和地球连成一个导体，无论用手摸一下B的哪一部分，B都是该组合导体中靠近带正电小球A的一端，因此在连接瞬间B将带上负电。在不动A的情况下，松开手后，负电将保留在B上。故选D。
答案：D
知识要点梳理
1、点电荷
当带电体的线度远远小于带电体之间的距离，以致带电体的形状和大小对其相互作用力的影响可以忽略不计，这样的电荷叫点电荷。
说明：
①同质点一样，点电荷也是一个理想化的模型，是一种科学的抽象。
②点电荷只具有相对意义，能看作点电荷的带电体的尺寸不一定很小，另外，对点电荷的电荷量一般不作限制。
2、库仑扭秤实验
1785年，法国物理学家库仑用扭秤(如图)研究了影响电荷之间的作用力的因素。库仑的扭秤是由一根悬挂在细金属丝上的轻棒和在轻棒两端附着的两只平衡球构成的。当球上没有力作用时，棒取一定的平衡位置。如果两球中有一个带电，同时把另一个带同种电荷的小球放在它附近，则会有电的作用力作用在这个球上，球可以移动，使棒绕着悬挂点转动，直到悬线的扭力与电的作用力达到平衡时为止。因为悬线很细，很小的力作用在球上就能使棒
显著地偏离其原来位置，转动的角度与力的大小成正比。
库仑让这个可移动球和固定的球带上不同量的电荷，并改变它们之间的距离：使两个小球相距36个刻度、18个刻度、8.5个刻度时，结果悬丝分别转过36°、144°、576°角度。库仑已经得出了悬丝作用力与悬丝扭转角成正比。这一系列数据表明，当带电体间距为
时，作用力为 1:4:16 ，由此得出了作用力 F∝
在库仑研究电荷相互作用力时，还没有关于电量的定义。库仑巧妙地根据对称性的思想，使完全相同的金属球相互接触的办法，得到各种不同组分的电荷，从而得出了相互作用力跟两电荷电量乘积成正比的结论，即F∝q1q2
实验技巧：
（1）小量放大。悬线很细，很小的力作用在球上就能使棒显著地偏离其原来位置，转动的角度与力的大小成正比；
（2）电量的确定。库仑巧妙地根据对称性的思想，使完全相同的金属球相互接触的办法，得到各种不同组分的电荷。
3、库仑定律
要点诠释：
(1)库仑定律内容：
真空中两个点电荷之间的相互作用力，跟电荷量的乘积成正比，跟距离的二次方成反比，作用力的方向在它们的连线上。这种作用力叫做静电力，也叫库仑力。
公式：
其中，q1、q2为两个电荷的电量，r为两个电荷中心的距离。k为静电力恒量，它的数值由选取的单位决定，国际单位制中k=9.03109 N2m2/C2。
库仑定律和万有引力定律都遵从二次方反比规律，但人们至今还不能说明它们的这种相似性，物理学家还在继续研究，希望大家学有所成，以后在这方面的研究有所突破。
(2)库仑定律的适用条件：真空中的点电荷
(3)理解和应用库仑定律时应注意的问题：
①库仑力具有力的一切性质，相互作用的两个点电荷之间的作用力满足牛顿第三定律；
②在使用公式时，q1、q2可只代入绝对值计算库仑力的大小，相互作用力的方向根据同种电荷相互排斥，异种电荷相互吸引来判断；
③当多个带电体同时存在时，任意两个带电体间的作用仍遵守库仑定律，任一带电体同时受到多个库仑力的作用，可利用力的合成的平行四边形定则求出其合力。
④在具体问题中，两均匀带电球体或带电球壳之间的库仑作用力可以看成将电荷集中在球心处产生的作用力。
【方法指导】
1、库仑定律
库仑定律公式,仅是计算力的大小，q1、q2取带电量的绝对值。方向由同种电荷相斥，异种电荷吸引单独判断。
2、用电荷守恒和库仑力公式解决相同金属小球接触后的作用力变化问题
完全相同的带电金属球接触时电荷量分配规律：同种电荷总量平分，异种电荷先中和后
平均分配，然后运用求库仑力的变化。
3、库仑力是独立性质的力
库仑力是独立性质的力，具有力的共性。在对物体进行受力分析时，在以前受力分析基础上除要考虑重力、弹力和摩擦力外，还要考虑带电体是否受库仑力。
4、电荷或带电体的受力平衡问题
电场中的很多问题都涉及力学问题，库仑力都同样遵循力学中的有关规律，如遵循力的平行四边形定则，遵循牛顿定律等。在求解有关问题时思路仍是力学中常用的规律和方法。
如在处理电荷或带电体的受力平衡问题（这里所说的平衡，是指带电体加速度为零的静止或匀速直线运动状态，仍属“静力学”范畴）时，可采用隔离法或整体法选取研究对象。
一般而言，要确定系统内物体间的相互作用时，应使用隔离法；在不涉及或不需要求解物体间的相互作用时，可优先考虑整体法。在诸多连接体问题中，通常交替使用隔离法和整体法，以使问题处理更为简捷。
【经典例题】
例1、对于库仑定律，下面说法正确的是( )
A、库仑定律适用于真空中两个点电荷之间的相互作用力
B、两个带电小球即使相距非常近，也能用库仑定律
C、相互作用的两个点电荷，不论它们的电荷量是否相同，它们之间的库仑力大小一定相等
D、当两个半径为r的带电金属球中心相距为4r时，对于它们之间的静电作用力大小，只取决于它们各自所带的电荷量
思路点拨：此题考查库仑定律的理解。
解析：由库仑定律的适用条件知，A正确；两个小球若距离非常近则不能看作点电荷，库仑定律不成立，B错误；点电荷之间的库仑力属作用力和反作用力，符合牛顿第三定律，故大小一定相等，C正确；
选项D项中两金属球不能看作点电荷，它们之间的静电力大小不仅与电荷量大小有关，而且与电性有关，若带同种电荷，则在斥力作用下。电荷分布如图(a)所示，若带异种电荷，则在引力作用下电荷分布如图(b)所示，显然带异种电荷相互作用力大，故D错误。
答案：AC
总结升华：对于库仑定律的要注意它的适用条件，并理解库仑力和力学中所学的力一样，同样遵循力学规律。
举一反三
【变式】两个半径相等体积不能忽略的金属球相距r，它们带有等量同种电荷q时，相互间的库仑力为F1；若距离不变，它们带有等量异种电荷q时，库仑力为F2，则两力的大小关系为：( )
A、 F1＞F2
B、F1＜F2
C、F1＝F2
D、无法确定
带点圆环对点电荷的作用力：
例2、试比较电子和质子间的静电引力和万有引力。已知电子的质量m1=9.10310-31kg，质子的质量m2=1.67310-27kg，电子和质子的电荷量都是1.60310-19C。
解析：电子和质子间的静电引力和万有引力分别是
总结升华：（1）这个问题不用分别计算电子和质子间的静电引力和万有引力，而是列公式，化简之后，再求解。
（2）可以看出，万有引力公式和库仑定律公式在表面上很相似，表述的都是力，这是相同之处；它们的实质区别是：首先万有引力公式计算出的力只能是相互吸引的力，绝没有相排斥的力；其次，由计算结果看出，电子和质子间的万有引力比它们之间的静电引力小的很多，因此在研究微观带电粒子间的相互作用时，主要考虑静电力，万有引力虽然存在，但相比之下非常小，所以可忽略不计。
例3、真空中两个相同的带等量异种电荷的小球A和B（A、B可看作点电荷），分别固定在两处，二球间静电力为F。用一个不带电的同样小球C先和A接触，再与B接触，然后移去C，则A、B球间的静电力应为______F。若再使A、B球距离增大一倍，则它们的静电力为______F。
思路点拨：此题考察的电荷间的相互作用力的变化，考虑用库仑定律来求解。
解析：设A、B两球带电量分别为q、-q，相距为r，则库仑力F=kq2/r2，为引力。
球C接触A后，A、C球电量平分均为q/2（平均分配）；
再用C接触B时，电量先中和后平分，带电量均为-q/4（先中和后平均分配）；
移去C，A、B间库仑力F＇=kq2/8r2=F/8，为引力。
当A、B球间距离变为2r时库仑力F＂=F/32为引力。
总结升华：
①完全相同的带电金属球相接触，同种电荷总电量平均分配，异种电荷先中和后平分。
②F与r及q1、q2的关系是，F与r2成反比，而不是与r成反比；F正比于q1q2的乘积。这一点与万有引力相似，因此我们在学习时可以把以前掌握的万有引力定律规律应用到这里来。
举一反三
【变式】有三个完全一样的金属小球A、B、C，A带电荷量为7Q，B带电荷量为-Q，C 球不带电，将A、B两球固定，然后让C球先跟A球接触，再跟B球接触，最后移去C球，则A、B球间的作用力变为原来的多少倍？
例4、真空中有两个点电荷，分别带电量q1=5310-3C，q2=-2310-2C，它们固定于相距15cm的a、b点上。现引入点电荷q3放在ab连线上并静止不动，求q3所处的位置？
思路点拨：要q3平衡，则要q1对q3的库仑力F13与q2对q3的库仑力F23等大反向。
解析：q1=5310-3C，q2=-2310-2C为异种电荷，要q3平衡，则要q1对q3的库仑力F13与q2对q3的库仑力F23等大反向，由图可知q3必在q1、q2连线的左侧或右侧延长线上。
要F13=F23，因为q1＜q2，故q3到q1的距离应较小，所以q3应在q1、q2连线的左侧。
设q3距q1距离为x，应有：
(1)
解得：x=d=15 cm
讨论1：对q3的电性和电荷量大小有何要求？
由方程式（1）分析可知：对q3的电性和电荷量大小均无要求。
讨论2：如果q1、q2为同种电荷，结果怎样？
q1、q2为同种电荷，要q3平衡，则要q1对q3的库仑力与F13与q2对q3的库仑力F23仍需等大相反，由图可知q3必在q1、q2连线之间。同样因为q1＜q2，故q3到q1的距离应较小些。
结论：要q3平衡
（1）q1、q2为同种电荷，q3应在q1、q2连结之间且靠近电荷量小的
（2）q1、q2为异种电荷，q3应在q1、q2连线延长线上且靠近电荷量小的一侧对q3的电
性和电荷量大小均无要求。
讨论3：若q1、q2不固定，要求q1、q2、q3均处于平衡状态。对q3受力分析可得到其放置的位置仍符合上述结论，再对q1或q2进行受力分析，可得出对q3的要求。
题中对q1受力分析可得q3为负电荷，电荷量大小由方程：
(2)
解得：q3=－2310－2C
总结升华：三个自由电荷平衡的特点是：三点共线，两大夹小，两同夹异，近小远大。（三个点电荷电量间的关系是，同学可以自己证明）。
举一反三
【变式1】如图所示，在一条直线上有两个相距0.4m的点电荷A、B，A带电+Q，B带电-9Q。现引入第三个点电荷C，恰好使三个点电荷处于平衡状态，问：C应带什么性质的电？应放于何处？所带电量为多少？
思路点拨：由于C的带电正负不知，可采用假设法，再根据物体的平衡条件来分析。
【变式2】如图所示，q1、q2、q3分别表示在一条直线上的三个点电荷。已知q1与q2之间的距离为，q2与q3之间的距离为，且每个电荷都处于平衡状态。
（1）如果q2为正电荷，则q1为________电荷，q3为________电荷。
（2）q1、q2、q3三者电荷量大小之比是________∶________∶________。
例5、如图所示，三个可视为质点的金属小球A、B、C处于静止状态，它们的质量都是m，带电量都是q，连接小球的绝缘细线长度都是，静电力恒量为k，重力加速度为g，则连结B、C细线张力为多少？连结A、B的细线张力为多少？
思路点拨：本题考察的是库仑定律与质点的平衡相结合的问题，其求解思路仍是力学中常用的规律和方法，可考虑采用隔离法或整体法选取研究对象。
解析：A、B、C作为整体受力分析可知：F OA=3 mg
隔离C，受力分析可得：F BC=mg+=mg+
隔离A，受力分析可得：+F OA=mg+F AB
所以：F AB=2mg+
总结升华：遇到连接体问题，要恰当选取“整体法”和“隔离法”进行分析，一般是“先整体后隔离”。
举一反三
【变式1】如图所示，光滑绝缘水平面上固定着三个带电小球，它们的质量均为m，间距均为r，A、B带负电，电量均为-q，现对C球施一个水平恒力F，同时将三个小球放开，若使三个小球间的距离r保持不变。求：
（1）C球带的电量及电性；
（2）水平力F的大小。
思路点拨：此题考查的是力和运动的问题，首先应进行受力分析，然后根据牛顿定律和库仑定律来求解。
【课后检测】
1、两个直径为r的带电球，当它们相距10r时的作用力为F，当它们相距r时的作用力：（）
A、B、104F C、100F D、以上结论都不对
2、有三个完全一样的金属小球A、B、C，A带电量7Q，B带电量-Q，C不带电，将A、B 固定起来，然后让C球反复与A、B球接触，最后移去C球，试问A、B间的库仑力变为原来的多少倍？
3、一根放在水平面内的光滑玻璃管绝缘性很好，内部有两个完全一样的弹性金属小球A和B，各带电量9Q和-Q。两球从图中位置由静止起释放，问两球再次经过图中位置时，A 球的瞬时加速度与释放时的加速度之比是a′A：a A＝________。
4、如图所示，在光滑绝缘的水平面上固定一个金属小球A，用绝缘弹簧把A与另一个金属小球B连接起来，然后让A和B带等量同种电荷，此时弹簧伸长量为x0，如果由于某种原因，A、B两球电量各漏掉一半，伸长量变为x，则x与x0的关系一定满足：( )
A、x=x0/2
B、x=x0/4
C、x＞x0/4
D、x＜x0/4
5、绝缘细线上端固定，下端挂一轻质小球a，a的表面镀有铝膜；在a近旁有一绝缘金属球b，开始时a、b都不带电，如图所示．现使b带电，则( )．
A、b将吸引a，吸住后不放开
B、b先吸引a，接触后又把a排斥开
C、a、b之间不发生相互作用 D．b立即把a排斥开
6、如图所示，q1、q2、q3固定在一条直线上， q2与q3的距离为q1与q2的2倍，每个电荷所受到的电场力的合力均为零，由此可判定三个电荷的电量之比q1：q2：q3可能是：（）
A、（－9）：4：（－36）
B、9：4：36
C、（－3）：2：6
D、3：2：6
7、如图所示，三个完全相同的金属小球a、b、c位于等边三角形的三个顶点上．a和c 带正电，b带负电，a所带电量的大小比b的小．已知c受到a和b的静电力的合力可用图中四条有向线段中的一条来表示，它应是：( )
A、F1
B、F2
C、F3
D、F4
8、如图所示，A、B是带有等量的同种电荷的两小球，它们的质量都是m，它们的悬线长度是L，悬线上端都固定在同一点O，B球悬线竖直且被固定，A球在力的作用下，偏离B 球x的地方静止平衡，此时A受到绳的拉力为T；现在保持其它条件不变，用改变A球质量的方法，使A球在距B为1/2x处平衡；则A受到的绳的拉力为：( )
A、T
B、2T
C、4T
D、8T
9、如图所示，两个大小相同的小球，质量分别为m1、m2，带同种电荷，电荷量分别为q1、q2，将它们用等长的细丝线悬于同一点O。若这时两悬线与竖直方向的夹角相等，则可知：( )
A、m1=m2，q1=q2
B、m1=m2，q1≠q2
C、m1≠m2，q1=q2
D、m1≠m2，q1≠q2
10、如图所示，竖直绝缘墙壁上的Q处有一固定的质点A，在Q的正上方的P点用丝线悬另一质点B，A、B两质点因为带电而相互排斥，致使悬线与竖直方向成θ角，由于漏电使A、B两质点的带电荷量逐渐减少，在电荷漏电完之前悬线对悬点P的拉力大小（）
A、变小
B、变大
C、不变
D、无法确定
11.用两轻绳的末端各系质量为m A、m B的带同种电荷的小球.两绳另一端同系于O点，如图所示.绳的长度分别为L A、L B且m B＝2m A，L A＝2L B，平衡后绳与竖直方向夹角分别为α、β，下列说法正确的是( )
A.α＝β.
B.α<β
C.α>β
D.无法判断
【课后练习】
1.两个固定不动的点电荷，它们之间的静电力大小为F，现使它们的电荷量都变为原来的一半，则它们之间的静电力大小变为：( )
A、4F
B、F/4
C、2F
D、F/2
2、相隔一段距离的两个点电荷，它们之间的静电力为F，现使其中一个点电荷的电量变为原来的2倍，同时将它们间的距离也变为原来的2倍，则它们之间的静电力变为：（）
A、 B、4F C、 2F D、
3、两个完全相同的金属球，各带1310-8C正电荷和5310-8C负电荷，将两球接触一下后相离2cm，若两者均可看作点电荷，它们间此时的作用力是_______310-3N。
4、两个相同的金属小球A、B带相同的电，固定起来后，两球作用力是Ｆ。用与A、B 相同不带电的金属小球C先和A接触，再与B接触，然后移去C，则A、B间的作用力变为：（）
A、B、C、D、
5、如图所示，一个挂在丝线下端的带正电的小球B，静止在图示位置；若固定的带正电荷的A球电量为Ｑ，B球质量为m，电量为ｑ，θ=30°，A和B在同一水平线上，整个装置处在真空中，则A、B两球之间的距离为：( )
A、B、 C、D、无法判定
6、真空中两个相同的带等量异种电荷的小球A和B，分别固定在两处，两球间静电力为F。用不带的同样小球C先和A接触，再与B接触，然后移去C，则A、B间的静电力应为：（）
A、F/2
B、F/4
C、F/8
D、3F/8
7、两个相同的金属小球，带电量之比为1:7，相距为r，两球相互接触后再放回来原来的位置上，则它们间的库仑力可能为原来的：（）
A、4/7
B、3/7
C、9/7
D、16/7
8、有两个点电荷所带电量的绝对值均为Q，从其中一个电荷上取下ΔQ电量，并加在另一个电荷上，那么它们之间的相互作用力与原来相比：（）
A、一定变大
B、一定变小
C、保持不变
D、由于两电荷电性不确定，无法判断
9、把一个带正电的金属球A跟同样的但不带电的金属球B相碰，两球都带等量的正电荷，这是因为：（）
A、A球的正电荷移到B球上
B、B球的负电荷移到A球上
C、A球的负电荷移到B球上
D、B球的正电荷移到A球上
10、控制电子枪产生的电子束到每秒只通过几个电子，所产生的单个闪烁现象可用光电管探测a；然后在探测器位置处放置收集电子的金属瓶b，经一定时间金属瓶将获得足以测量出的电荷，从而可确定每秒射入的电量，进而测得一个电子的电量。如果电子束每秒通过
个电子，测得金属瓶积聚的电量为，则这段实验时间有多长？
答案与解析
1、B
解析：根据库仑定律有，电荷量都变为原来的一半时F′=k，
由以上两式得F′=.
2、A
解析：
3、9
解析：两球带电量：q1=q2=3(1310-8－5310-8)C=－2310-8C
F=k=931093N=9310-3N
4、C
解析：设Q A=Q B=Q，则C与A接触后Q′C=Q′A=Q，C与B接触后Q′B=(Q+Q)=Q，由库仑定律知：
=F ①
＝F1 ②
解得：F1＝Ｆ
5、A
解析：以B球为研究对象，由平衡条件知：
=mgtan30°
r=
6、C
解析：设A、B两球带电量分别为Q、-Q，相距为r，那么它们之间的库仑力F=KQ2/r2，且为引力。
用球C接触球A时，A、C球带电量均为Q/2（平均分配）
再用球C接触球B时，B、C球带电量均为（先中和后平均分配）
移去C球时，A、B间库仑力：
，为引力。
7、CD 解析：如果两球带有同种电荷时，带电量分别为Q和7Q（或-Q和-7Q）
它们之间的库仑力：且为斥力
两者相互接触后，两球带电量均为4Q（平均分配），两球间的作用力：
如果两球带有异种电荷时，带电量分别为Q和-7Q（或-Q和7Q）
当两者相互接触后，两球带电均为3Q（先中和后平均分配），则：
8、B 解析：原来电荷间的作用力为F=K。
设两个电荷带有同种电荷时，它们的带电量分别变为Q-ΔQ和Q+ΔQ这时它们间的作用力
设两个电荷带有异种电荷时，它们的带电量分别变为Q-ΔQ和-（Q-ΔQ），
这时它们之间的作用力
∴无论两电荷的电性如何，它们之间的相互作用力与原来相比一定减小。
9、B 解析：不带电的金属球B原来呈中性状态，它与A相碰后带等量的正电荷是B 球失去一些电子的原故，这些电子被A球得到后它所带正电量也减小。
10、13.9h解析：据题意知：s，即：13.9h
课后练习
1.静电现象、电荷的种类
①物体带上多余的电荷出现的放电或吸引轻笑物体的现象都称为静电现象。如雷电、电
击等现象。
②自然界存在两种电荷，即_________________。用毛皮摩擦橡胶棒，橡胶棒带________，
毛皮带________；用丝绸摩擦有机玻璃棒后，有机玻璃棒带________，丝绸带________。
物体带电后，能吸引轻小物体，而且带电越多，吸引力越大。
2.物体起电和起电的方式：是正负电荷分开叫起电。起电方式有________、________和感
应起电。
3.电荷量：物体所带电荷的多少叫做电荷量。电荷量用Q或q来表示。电荷量的国际单
位是________。常用的最小单位是μC，读作微库。带电体的电荷量都等于最小电荷量e的整数倍。最小电荷量就叫做________。电子带有最小的负电荷，之子带有最小的正电荷，它们电量的绝对值相等，一个电子电量e=________。电荷量e的数值最早是由美国物理学家________测定的。
4.产生静电的设备有________、超高压电源、范德格拉夫起电机等。
5.点电荷：点电荷是一种________模型，即带电的质点。实际问题中如果带电体间的距离
比它们的大小大得多，带电体便可看作点电荷。
课堂练习：
1.摩擦起电的原因是摩擦可以使物体得到多余的电子或失去原有的电子。得到多余电子的
物体带________，失去________的物体带正电。
2.电荷守恒定律：电荷既不能________，也不会________，只能从一个物体________到另
一个物体，或者从物体的某一部分转移到另一部分；在转移的过程中，电荷量的总量________。电荷守恒定律是自然界重要的基本定律之一。
3.5个电子的带电量等于________C。
4.下列说法中正确的是（）
A、元电荷实质上指电子和质子本身
B、体积很大的带电体一定不能看成点电荷
C、电子和质子在任何情况下都可视为点电荷
第一章静电场测试题 1．在点电荷 Q 形成的电场中有一点A ，当一个－q 的检验电荷从电场的无限远处被移到电场中的A 点时，电场力做的功为W ，则检验电荷在A 点的电势能及电场中A 点的电势分别为： A ．A A W W q ε?=-= ， B ．A A W W q ε?==-， C ．A A W W q ε?==， D ．A A W q W ε?=-=-， 2．如图所示，平行线代表电场线，但未标明方向，一个带正电、电量为10－ 6 C 的微粒在电 场中仅受电场力作用，当它从A 点运动到B 点时动能减少了10－ 5 J ，已知A 点的电势为－ 10 V ，则以下判断正确的是： A ．微粒的运动轨迹如图中的虚线1所示 B ．微粒的运动轨迹如图中的虚线2所示 C ．B 点电势为零 D ．B 点电势为－20 V 3.在点电荷Q 的电场中，一个α粒子(He 42)通过时的轨迹如图实线所示，a 、b 为两个等势面，则下列判断中正确的是( ). (A )Q 可能为正电荷，也可能为负电荷 (B )运动中.粒子总是克服电场力做功 (C )α粒子经过两等势面的动能E ka ＞E kb (D )α粒子在两等势面上的电势能E pa ＞E pb 4.如图所示，a 、b 、c 、d 是某电场中的四个等势面，它们是互相平行的平面，并且间距相等，下列判断中正确的是( ). (A )该电场一定是匀强电场 (B )这四个等势面的电势一定满足U a －U b =U b －U c =U c －U d (C )如果u a ＞U b ，则电场强度E a ＞E b (D )如果U a ＜U b ，则电场方向垂直于等势面由b 指向a 5.如图所示，在沿x 轴正方向的匀强电场E 中，有一动点A 以O 为圆心、以r 为半径逆时针转动，θ为OA 与x 轴正方向间的夹角，则O 、A 两点问电势差为( ). (A )U OA =Er (B )U OA =Ersin θ (C )U OA =Ercos θ (D )θ rcos E U OA = 6.若带正电荷的小球只受到电场力的作用，则它在任意一段时间内( ). (A )一定沿电场线由高电势处向低电势处运动 (B )一定沿电场线由低电势处向高电势处运动 (C )不一定沿电场线运动，但一定由高电势处向低电势处运动 (D )不一定沿电场线运动，也不一定由高电势处向低电势处运动 7.如图所示，P 、Q 是两个电量相等的正的点电荷，它们连线的中点是O ，A 、B 是中垂线上的两点，OB OA <，用E A 、E B 、U A 、U B 分别表示A 、B 两点的场强和电势，则( ). A B 2 1
高二物理《静电场》单元测试题A卷 1．下列物理量中哪些与检验电荷无关（） A．电场强度E B．电势U C．电势能ε D．电场力F 2．如图所示，在直线MN上有一个点电荷，A、B是直线MN上的两点，两点的间距为L， 场强大小分别为E和2E.则（） A．该点电荷一定在A点的右侧 B．该点电荷一定在A点的左侧 C．A点场强方向一定沿直线向左 D．A点的电势一定低于B点的电势 3．平行金属板水平放置，板间距为0.6cm，两板接上6×103V电压，板间有一个带电液滴质量为×10-10 g，处于静止状态，则油滴上有元电荷数目是（g取10m/s2）（） A．3×106 B．30 C．10 D．3×104 4.如图所示，在沿x轴正方向的匀强电场E中，有一动点A以O为圆心、以r为半径逆时针转动，θ为OA与x轴正方向间的夹角，则O、A 两点问电势差为( ). (A)U OA =Er (B)U OA =Ersinθ (C)U OA =Ercosθ(D) θ rcos E U OA = 5．如图所示，平行线代表电场线，但未标明方向，一个带正电、电量为10－6 C的微粒在电场中仅受电场力作用，当它从A点运动到B点时动能减 少了10－5 J，已知A点的电势为－10 V，则以下判断正确 的是（） A．微粒的运动轨迹如图中的虚线1所示；
B．微粒的运动轨迹如图中的虚线2所示； C．B点电势为零； D．B点电势为－20 V 6．如图所示，在某一真空空间，有一水平放置的理想平行板电容器充电后与电源断开，若正极板A以固定直线00/为中心沿竖直方向作微小振 幅的缓慢振动时，恰有一质量为m带负电荷的粒子 (不计重力)以速度v沿垂直于电场方向射入平行板 之间，则带电粒子在电场区域内运动的轨迹是(设负 极板B固定不动，带电粒子始终不与极板相碰) （） A．直线 B．正弦曲线 C．抛物线 D．向着电场力方向偏转且加速度作周期性变化的曲线 7.如图所示，一长为L的绝缘杆两端分别带有等量异种电荷，电量的绝对值为Q，处在场强为E的匀强电场中，杆与电场线夹角α=60°，若使杆沿顺时针方向转过60°(以杆上某一点为圆心转动)，则下列叙述中正确的是( ). (A)电场力不做功，两电荷电势能不变 (B)电场力做的总功为QEL/2，两电荷的电势能减少 (C)电场力做的总功为-QEL/2，两电荷的电势能增加 (D)电场力做总功的大小跟转轴位置有关 8.如图，在真空中有两个点电荷A和B，电量分别为－Q和 ＋2Q，它们相距L，如果在两点电荷连线的中点O有一个半
生活中的静电现象 【教学目标】 科学概念： 1.生活中有很多静电现象，通过摩擦等方式可以使物体带电。 2.带同种电荷的物体相互排斥，带异种电荷的物体相互吸引。 过程与方法： 根据已有知识，进行实验，对观察到的现象进行合理的解释。 情感态度价值观： 发展探究身边科学现象的兴趣。 【教学重点】解释静电现象 【教学难点】认识正负电荷 【教学准备】 塑料梳子、碎纸屑、泡沫、吸管、静电章鱼、静电现象的相关图片或幻灯片。 【教学过程】 一.引入 教师演示：用梳子梳干燥的头发，头发可能会怎样？----头发飘起来了。 头发为什么能飘起来呢？----出示课题：生活中的静电现象 ２.生活中的静电现象 生活中的静电现象随处可见，你知道的有哪些？ 二.实验一：体验静电现象，认识电荷 １.小组实验：用摩擦过的实验器材，靠近碎纸屑。 发现了什么？----摩擦过的塑料棒能吸起碎纸屑 为什么会出现这样的现象？----塑料棒经过摩擦，产生了静电，就把纸屑吸起来了。 ２.电荷 （1）静电既然存在于所有的物质之中，为什么我们通常感觉不到物体带电呢？认识正电荷和负电荷 二、电荷性质 １.实验二：两个带电物体相接触 进一步研究静电现象----小组研讨
解释前面的静电现象：如：塑料梳子梳理干燥的头发，梳子带负电荷，头发带正电荷，互相靠近时产生互相吸引的现象，所以头发就飘起来了。 小结：两个摩擦后的物体，有时相互吸引，有时互相排斥，跟我们前面所学的磁铁的现象类似，同一种电荷（都是正电荷或都是负电荷）互相排斥，不同种电荷（一正电荷和一负电荷）互相吸引。 板书设计： 生活中的静电现象 静电现象：正电荷、负电荷 同一种电荷互相排斥，异种电荷互相吸引。
高中物理静电场题经典 例题 -CAL-FENGHAI-(2020YEAR-YICAI)_JINGBIAN
高中物理静电场练习题 1、如图所示，中央有正对小孔的水平放置的平行板电容器与电源连接，电源电压为U 。将一带电小球从两小孔的正上方P 点处由静止释放，小球恰好能够达到B 板的小孔b 点处，然后又按原路返回。那么，为了使小球能从B 板 的小孔b 处出射，下列可行的办法是（ ） A.将A 板上移一段距离 B.将A 板下移一段距离 C.将B 板上移一段距离 D.将B 板下移一段距离 2、如图所示，A 、B 、C 、D 、E 、F 为匀强电场中一个正六边形的六个顶点，已知A 、 B 、 C 三点的电势分别为1V 、6V 和9V 。则 D 、 E 、 F 三 点的电势分别为（ ） A 、+7V 、+2V 和+1V B 、+7V 、+2V 和1V C 、-7V 、-2V 和+1V D 、+7V 、-2V 和1V 3、质量为m 、带电量为-q 的粒子（不计重力），在匀强电场中的A 点以初速度υ0沿垂直与场强E 的方向射入到电场中，已知粒子到达B 点时的速度大小为2υ0，A 、B 间距为d ，如图所示。 则（1）A 、B 两点间的电势差为（ ） A 、q m U AB 232υ-= B 、q m U AB 232 υ= C 、q m U AB 22υ-= D 、q m U AB 22 υ= （2）匀强电场的场强大小和方向（ ） B a b P · m 、q 。 。 U + - E · B ·
A 、qd m E 2 21υ= 方向水平向左 B 、qd m E 2 21υ= 方向水平向右 C 、qd m E 2212 υ= 方向水平向左 D 、qd m E 2212 υ= 方向水平向右 4、一个点电荷从竟电场中的A 点移到电场中的B 点，其电势能变化为零，则（ ） A 、A 、B 两点处的场强一定相等 B 、该电荷一定能够沿着某一等势 面移动 C 、A 、B 两点的电势一定相等 D 、作用于该电荷上的电场力始终与其运 动方向垂直 5、在静电场中（ ） A.电场强度处处为零的区域内，电势也一定处处为零 B.电场强度处处相等的区域内，电势也一定处处相等 C.电场强度的方向总是跟等势面垂直 D.沿着电场线的方向电势是不断降低的 6、一个初动能为E K 的带电粒子，沿着与电场线垂直的方向射入两平行金属板间的匀强电场中，飞出时该粒子的动能为2E K ，如果粒子射入时的初速度变为原来的2倍，那么当它飞出电场时动能为（ ） A 、4E K B 、4.25E K C 、5E K D 、8 E K 7、如图所示，实线为一簇电场线，虚线是间距相等的等势面，一带电粒子沿着电场线方向运动，当它位于等势面φ1上时，其动能为20eV ，当它运动 到等势面φ3上时，动能恰好等于零，设φ2=0，则，当粒子 的动能为8eV 时，其电势能为（ ） A 、12eV B 、 2eV 4
高中物理--静电场测试题（含答案） 一、选择题（本题共10小题，每小题4分。在每个小题给出的四个选项中，至少有一个选项是正确的，全部选对的得4分，选不全的得2分，有选错或不答的得0分） 1．下列物理量中哪些与检验电荷无关？ （ ） A ．电场强度E B ．电势U C ．电势能ε D ．电场力F 2．真空中两个同性的点电荷q 1、q 2 ,它们相距较近，保持静止。今释放q 2 且q 2只在q 1的库 仑力作用下运动，则q 2在运动过程中受到的库仑力（ ） A ．不断减小 B ．不断增加 C ．始终保持不变 D ．先增大后减小 3．如图所示，在直线MN 上有一个点电荷，A 、B 是直线MN 上的两点，两点的间距为L ， 场强大小分别为E 和2E.则（ ） A ．该点电荷一定在A 点的右侧 B ．该点电荷一定在A 点的左侧 C ．A 点场强方向一定沿直线向左 D ．A 点的电势一定低于B 点的电势 4．在点电荷 Q 形成的电场中有一点A ，当一个－q 的检验电荷从电场的无限远处被移到电场中的A 点时，电场力做的功为W ，则检验电荷在A 点的电势能及电场中A 点的电势分别为（ ） A ．,A A W W U q ε=-= B ．,A A W W U q ε==- C ．,A A W W U q ε== D ．,A A W U W q ε=-=- 5．平行金属板水平放置，板间距为0.6cm ，两板接上6×103V 电压，板间有一个带电液滴质量为4.8×10-10 g ，处于静止状态，则油滴上有元电荷数目是（g 取10m/s 2）（ ） A ．3×106 B ．30 C ．10 D ．3×104 6．两个等量异种电荷的连线的垂直平分线上有A 、B 、C 三点，如图所示，下列说法正确的是
人教版高中物理 静电场及其应用精选试卷易错题（Word 版 含答案） 一、第九章 静电场及其应用选择题易错题培优（难） 1．如图所示，a 、b 、c 、d 四个质量均为 m 的带电小球恰好构成“三星拱月”之形，其中 a 、b 、c 三个完全相同的带电小球在光滑绝缘水平面内的同一圆周上绕 O 点做半径为 R 的匀速圆周运动，三小球所在位置恰好将圆周等分。小球 d 位于 O 点正上方 h 处，且在外力 F 作用下恰处于静止状态，已知 a 、b 、c 三小球的电荷量大小均为 q ，小球 d 的电荷量大小为 6q ，h ＝2R 。重力加速度为 g ，静电力常量为 k 。则（ ） A ．小球 a 一定带正电 B ．小球 c 的加速度大小为2 2 33kq mR C ．小球 b 2R mR q k πD ．外力 F 竖直向上，大小等于mg ＋2 2 6kq R 【答案】BD 【解析】 【分析】 【详解】 A ．a 、b 、c 三小球所带电荷量相同，要使三个做匀速圆周运动，d 球与a 、b 、c 三小球一定是异种电荷，由于d 球的电性未知，所以a 球不一定带正电，故A 错误。 BC ．设 db 连线与水平方向的夹角为α，则 223cos 3R h α==+ 22 6sin 3 R h α= +＝ 对b 球，根据牛顿第二定律和向心力得： 22222264cos 2cos302cos30()q q q k k mR ma h R R T πα?-?==+? 解得 23R mR T q k π=
2 2 33kq a mR = 则小球c 的加速度大小为2 33kq mR ，故B 正确，C 错误。 D ．对d 球，由平衡条件得 2 226263sin q q kq F k mg mg h R R α?=+=++ 故D 正确。 故选BD 。 2．如图所示，质量相同的A 、B 两物体放在光滑绝缘的水平面上，所在空间有水平向左的匀强电场，场强大小为E ，其中A 带正电，电荷量大小为q ，B 始终不带电。一根轻弹簧一端固定在墙面上，另一端与B 物体连接，在电场力作用下，物体A 紧靠着物体B ，一起压缩弹簧，处于静止状态。现在A 物体上施加一水平向右的恒定外力F 。弹簧始终处于弹性限度范围内，下列判断正确的是（ ） A ．若F = qE ，则弹簧恢复到原长时A 、 B 两物体分离 B ．若F = qE ，则弹簧还未恢复到原长时A 、B 两物体分离 C ．若F > qE ，则弹簧还未恢复到原长时A 、B 两物体分离 D ．若F < q E ，则A 、B 两物体不能分离，且弹簧一定达不到原长位置 【答案】AC 【解析】 【分析】 【详解】 AB ．若F = qE ，A 物体所受合力为0，在弹簧处于压缩状态时，B 物体由于弹簧的作用向右加速运动，而A 物体将被迫受到B 物体的作用力以相同的加速度一起向右加速运动，A 、B 两物体未能分离，当弹簧恢复到原长后，B 物体在弹簧的作用下做减速运动，A 物体做匀速直线运动，则B 物体的速度小于A 物体的速度，A 、B 两物体将分离，故A 正确，B 错误； C ．若F > qE ，A 物体将受到水平向右恒力F A = F ? qE 的作用，弹簧在恢复到原长之前，对B 物体的弹力逐渐减小，则B 物体的加速度逐渐减小，当A 、B 两物体刚要分离时，A 、B 两物体接触面的作用力刚好为0，此时弹簧对B 物体的作用力所产生的加速度与恒力F A 对A 物体产生的加速度相等（a B = a A ≠ 0），此时弹簧还未恢复到原长，故C 正确； D ．若F < q E ，A 物体将受到水平向左恒力 F A = qE ? F 的作用，如果F A 比较小，那么A 、B 两物体还是可以分离的，并且在超过弹簧原长处分离，故D 错误。 故选AC 。
一．选择题（共30小题） 1．（2014?山东模拟）如图，在光滑绝缘水平面上，三个带电小球a 、b 和c 分别位于边长为l 的正三角形的三个顶点上；a 、b 带正电，电荷量均为q ，c 带负电．整个系统置于方向水平的匀强电场中．已知静电力常量为k ．若 三个小球均处于静止状态，则匀强电场场强的大小为（ ） D c 的轴线上有a 、b 、 d 三个点，a 和b 、b 和c 、c 和d 间的距离均为R ，在a 点处有一电荷量为q （q ＞0）的固定点电荷．已知b 点处的场强为零，则d 点处场强的大小为（k 为静电力常量）（ ） D 系数均为k 0的轻质弹簧绝缘连接．当3个小球处在静止状态时，每根弹簧长度为l ．已知静电力常量为k ，若不考虑弹簧的静电感应，则每根弹簧的原长为（ ） ﹣ 个小球，在力F 的作用下匀加速直线运动，则甲、乙两球之间的距离r 为（ ） D
7．（2015?山东模拟）如图甲所示，Q1、Q2为两个被固定的点电荷，其中Q1带负电，a、b两点在它们连线的延长线上．现有一带负电的粒子以一定的初速度沿直线从a点开始经b点向远处运动（粒子只受电场力作用），粒子经过a、b两点时的速度分别为v a、v b，其速度图象如图乙所示．以下说法中正确的是（） 8．（2015?上海二模）下列选项中的各圆环大小相同，所带电荷量已在图中标出，且电荷均匀分布，各圆环间 D 12 变化的关系图线如图所示，其中P点电势最低，且AP＞BP，则（） 以下各量大小判断正确的是（）
11．（2015?丰台区模拟）如图所示，将一个电荷量为1.0×10C的点电荷从A点移到B点，电场力做功为2.4×10﹣6J．则下列说法中正确的是（） 时速度恰好为零，不计空气阻力，则下列说法正确的是（） 带电粒子经过A点飞向B点，径迹如图中虚线所示，以下判断正确的是（） 实线所示），则下列说法正确的是（）
高二物理同步训练试题解析 一、选择题 1．关于电场线的叙述，下列说法正确的是() A．电场线是直线的地方一定是匀强电场 B．电场线的方向就是带正电的试探电荷的运动方向 C．点电荷只受电场力作用时，加速度的方向总是与所在处的电场线的切线重合 D．画有电场线的地方有电场，没画电场线的地方就不存在电场 答案：C 2．一个检验电荷在电场中某点受到的电场力为F，这点的电场强度为E，在下图中能正确反映q、E、F三者关系的是() 图1－3－14 解析：选D.电场中某点的电场强度由电场本身的性质决定，与放入该点的检验电荷及其所受电场力无关，A、B错误；检验电荷在该点受到的电场力F＝Eq，F正比于q，C错误，D 正确． 3． 图1－3－15 如图1－3－15所示，带箭头的直线是某一电场中的一条电场线，在这条线上有A、B两点，用E A、E B表示A、B两处的场强，则() A．A、B两处的场强方向相同 B．因为A、B在一条电场线上，且电场线是直线，所以E A＝E B C．电场线从A指向B，所以E A>E B D．不知A、B附近电场线的分布情况，E A、E B的大小不能确定 解析：选AD.电场线的切线方向指场强方向，所以A对；电场线的疏密程度表示场强大小，只有一条电场线的情况下不能判断场强大小，所以B、C错误，D正确． 4.点电荷A和B，分别带正电和负电，电荷量分别为4Q和Q，在A、B连线上，如图1－3－16所示，电场强度为零的地方在() 图1－3－16 A．A和B之间B．A的右侧 C．B的左侧D．A的右侧及B的左侧 解析：选C.因为A带正电，B带负电，所以只有在A右侧和B左侧两者产生的电场强度方向相反，因为Q A>Q B，所以只有B的左侧，才有可能E A与E B等大反向，因而才可能有E A
一次备课时间：20180302 一次主备教师：韩水金 使用时间：二次备课时间：二次备课教师： 1、生活中的静电现象 一、教学目标 科学概念： 1、生活中有很多静电现象，通过摩擦等方式可以使物体带电。 2、带同种电荷的物体相互排斥，带异种电荷的物体相互吸引。 3、电荷在电路中持续流动起来可以产生电流。 过程与方法： 根据已有知识，运用逻辑推理，对观察到的现象进行合理的解释。 情感态度价值观：发展探究身边科学现象的兴趣。 二、教学重点：解释静电现象 教学难点：认识正负电荷 三、教学准备 一把塑料梳子、碎纸屑、几个气球、绑气球的细线、挂气球的支架、静电现象的相关图片或PPT。 四、教学过程 一、体验静电现象 1、引入 生活中有很多有趣的现象，看老师的表演，问：靠近纸屑，可能会出现什么？教师演示：用梳子梳干燥的头发，头发可能会怎样？----头发飘起来了。 头发为什么能飘起来呢？----出示课题：生活中的静电现象
2、体验静电现象 小组实验：拿出一根经过摩擦过的塑料棒，靠近碎纸屑。 发现了什么？----摩擦过的塑料棒能吸起碎纸屑 为什么会出现这样的现象？----塑料棒经过摩擦，产生了静电，就把纸屑吸起来了。 3、生活中的静电现象 生活中的静电现象随处可见，你知道的有哪些？ 二、认识电荷 1、不一样的电荷 1）静电既然存在于所有的物质之中，为什么我们通常感觉不到物体带电呢？认识正电荷和负电荷 2）进一步研究静电现象----小组研讨 解释前面的静电现象：如：塑料梳子梳理干燥的头发，梳子带负电荷，头发带正电荷，互相靠近时产生互相吸引的现象，所以头发就飘起来了。 3）用一块羊毛皮反复摩擦充气乞求的一个侧面，将气球的一个侧面靠近头发，发现了什么？（2人一个小组，一人操作，一人观察，后互换） 小结：两个摩擦后的物体，有时相互吸引，有时互相排斥，跟我们前面所学的磁铁的现象类似，同一种电荷（都是正电荷或都是负电荷）互相排斥，不同种电荷（一正电荷和一负电荷）互相吸引。 2、让电荷流动起来 摩擦能使电荷从一个物体转移到另一个物体，从而使物体带上正静电。带静电的物体中的电荷却不能持续流动。要形成电流就必须使电荷流动起来，需要具备
高二物理静电场知识点总结 导读：我根据大家的需要整理了一份关于《高二物理静电场知识点总结》的内容，具体内容：静电场是高二物理课程的重点内容。高二同学需要掌握哪些静电场知识点?下面我为大家整理高二物理静电场知识点，希望对大家有所帮助!高二物理静电场知识点1.电荷电荷守恒定... 静电场是高二物理课程的重点内容。高二同学需要掌握哪些静电场知识点?下面我为大家整理高二物理静电场知识点，希望对大家有所帮助! 高二物理静电场知识点 1.电荷电荷守恒定律点电荷 自然界中只存在正、负两中电荷，电荷在它的同围空间形成电场，电荷间的相互作用力就是通过电场发生的。电荷的多少叫电量。基本电荷e = 1.6*10^(-19)C。带电体电荷量等于元电荷的整数倍(Q=ne) 使物体带电也叫起电。使物体带电的方法有三种：①摩擦起电②接触带电③感应起电。 电荷既不能创造，也不能被消灭，它只能从一个物体转移到另一个物体，或从的体的这一部分转移到另一个部分，这叫做电荷守恒定律。 带电体的形状、大小及电荷分布状况对它们之间相互作用力的影响可以忽略不计时，这样的带电体就可以看做带电的点，叫做点电荷。 2.库仑定律 公式F = KQ1Q2/r^2(真空中静止的两个点电荷) 在真空中两个点电荷间的作用力跟它们的电量的乘积成正比，跟它们间的
距离的平方成反比，作用力的方向在它们的连线上，其中比例常数K叫静电力常量，K = 9.0*10^9Nm^2/C^2。(F:点电荷间的作用力(N)， Q1、Q2:两点电荷的电量(C)，r:两点电荷间的距离(m)，方向在它们的连线上，作用力与反作用力，同种电荷互相排斥，异种电荷互相吸引) 库仑定律的适用条件是(1)真空，(2)点电荷。点电荷是物理中的理想模型。当带电体间的距离远远大于带电体的线度时，可以使用库仑定律，否则不能使用。 3.静电场电场线 为了直观形象地描述电场中各点的强弱及方向，在电场中画出一系列曲线，曲线上各点的切线方向表示该点的场强方向，曲线的疏密表示电场的弱度。电场线的特点： (1)始于正电荷(或无穷远)，终止负电荷(或无穷远); (2)任意两条电场线都不相交。 电场线只能描述电场的方向及定性地描述电场的强弱，并不是带电粒子在电场中的运动轨迹。带电粒子的运动轨迹是由带电粒子受到的合外力情况和初速度共同决定。 4.电场强度点电荷的电场 电场的最基本的性质之一，是对放入其中的电荷有电场力的作用。电场的这种性质用电场强度来描述。在电场中放入一个检验电荷q，它所受到的电场力F跟它所带电量的比值F/q叫做这个位置上的电场强度，定义式是E = F/q，E是矢量，规定正电荷受电场力的方向为该点的场强方向，负电荷受电
高二物理电场测试题 一不定向选择题(共8小题,每小题3分,共24分,不全2分) 1.有一个点电荷,在以该点电荷球心,半径为R 的球面上各点相同的物理量是:( ) A.电场强度 B.电势 C.同一电荷所受的电场力 D.同一电荷所具有的电势能 2.有一电场线如图1所示,电场中A 、B 两点电场强度的大小和电势分别为E A 、E B 和φA 、φB 表示，则：（ ） A. E A >E B ,, φA >φB B. E A >E B ,, φA <φB C. E A β B. m A
《生活中的静电现象》教学设计 一、教材分析： 《生活中的静电现象》是教科版新版教材四年级下册第一单元《电》的第一课。本课是《电》单元的起始课，主要是让学生从生活中常见的静电现象，来认识电荷是存在于我们身边的一切物质中的，多余的电荷如果在一个物体上静止不动的话，就会产生静电现象，如果电荷沿着导线定向移动，就会产生电流。从而使学生对电的本质有一个初步的认识，为学生后面学习电的其他知识打基础。 本课一共由三部分组成： 第一部分：体验静电现象 静电现象对于四年级的学生来说并不陌生，教材首先引导学生通过观察用梳过干燥头发的塑料梳子去接近碎纸屑和观察用梳过干燥头发的梳子再去接近头发，这些生活中常见的静电现象，能让学生感受到静电的存在。接下来交流学生知道的静电现象。使学生们感受到静电存在我们周围的一切物质中，包括人体自身在内的生物体和非生物体。 第二部分：认识电荷及电荷之间的相互作用 由于学生尚不具备原子结构的知识，教材中以资料的形式呈现，对静电的知识做了简单的介绍。教材到这里其实是完成了从学生对静电现象的原始认识到对静电现象进行科学解释的过程。 教材接下来通过对两个实验现象的观察，并根据观察到的现象进行的推理活动，帮助学生认识电荷之间的相互作用：同种电荷相互排斥，异种电荷相互吸引。 活动一：用充气的气球和头发摩擦后分开，再用经过摩擦的气球的一侧去靠近头发，观察有什么现象发生。
活动二：将两个充气气球分别系在约1米长的木尺上，并让它们紧挨着挂起来。用羊毛制品或头发分别摩擦两个气球相互接触的部位，观察有什么现象发生？ 第三部分：初步认识电流 这部分内容帮助学生发展对电荷的认识，也是后面学习电流的基础。教材首先让学生认识到如果让电荷持续地流动起来就会产生电流，“电荷的流动就像缆绳上的缆车，导线上所有的电荷都同时流动”，而要使电荷持续地流动必须有供电荷流动的通道——电路和为电荷持续流动提供动力的电源。 二、学情分析： 用塑料梳子梳干燥的头发，头发会随着梳子动；在干燥的季节脱毛衣，会听到啪啪的响声，夜晚甚至可以看到电火花；在干燥的季节用手去触摸门把手会有触电的感觉；阴云密布的天空，常常有雷电产生……这些生活中的静电现象，是每一个学生都经历过。他们知道其中的一些现象是静电现象，但绝大多数学生没有对静电现象进行过深入的探究。本课将为学生探究生活中的静电现象提供一些简单而有效的活动。在一课时内要让学生对静电现象进行全面的认识是不可能的，所以学生对静电现象的认识只能是初步而又概括的。这些认识将帮助学生初步认识电的本质，是学生学习其他电的知识的基础。 三、教学目标： 科学概念：生活中有很多静电现象，通过摩擦等方式可以使物体带电。带同种电荷的物体相互排斥，带异种电荷的物体相互吸引。电荷在电路中能够流动起来并产生电流。 过程与方法：在探究活动中，能根据已有知识，运用逻辑推理，对观察到的现象进行合理的解释。 情感、态度、价值观：发展学生探究身边科学现象的兴趣。
高二物理选修3－1第一章《静电场》复习提纲 一、知识要点 1.电荷 电荷守恒 2.元电荷：e= 。 3.库仑定律：F = 。 4.电场及电场强度定义式：E ＝ ，其单位是 。 5.点电荷的场强：E ＝ 。 6.电场线的特点： 7．静电力做功的特点：在电场中移动电荷时，电场力所做的功只与电荷的_____ 有关 8．电场力做功与电势能变化的关系：电荷从电场中的A 点移到B 点的过程中，静电力所做的功与电荷在两点的电势能变化的关系式___________________。 9．电势能：电荷在某点的电势能，等于静电力把它从该点移到_________位置时所做得功。通常把_________的电势能规定为零。10．电势?： 14．电势差U ： 公式：AB U = 。电势差有正负：AB U = -BA U 。11．电势与电势差的比较：A B BA B A AB U U ????-=-=, 12．等势面：电场中 的各点构成的面叫等势面。17．等势面的特点： 13．匀强电场中电势差与电场强度的关系： E ＝ 。 14．电容：定义公式U Q C = 。注意C 跟Q 、U 无关，kd S C r πε4=。 15．带电粒子的加速 （1）运动状态分析：带电粒子沿与电场线平行的方向进入匀强电场，受到的电场力与运动方向在同一直在线，做 运动。（答案：匀加（减）速直线） （2）用功能观点分析：粒子动能的变化量等于静电力对它所做的功（电场可以是______电场或_______电场）。若粒子的初速度为零，则：_________，v =__________；若粒子的初速度不为零，则：____________，v =______________。 16．带电粒子的偏转（限于匀强电场） （1）运动状态分析：带电粒子以速度v 0垂直于电场线方向飞入匀强电场时，受到恒定的与初速度方向_____的电场力作用而做__________运动。（垂直，匀变速曲线） （2）粒子偏转问题的分析处理方法类似于_______的分析处理， 沿初速度方向为______________运动，运动时间t =______________. 沿电场力方向为______________运动，加速度a =______________. 离开电场时的偏移量y =______________ 离开电场时的偏转角tan θ=______________。 二、实例探究 ☆点电荷的场强、电场强度的迭加
高中物理 静电场及其应用精选测试卷专题练习（word 版 一、第九章 静电场及其应用选择题易错题培优（难） 1．如图，真空中x 轴上关于O 点对称的M 、N 两点分别固定两异种点电荷，其电荷量分别为1Q +、2Q -，且12Q Q >。取无穷远处电势为零，则（ ） A ．只有MN 区间的电场方向向右 B ．在N 点右侧附近存在电场强度为零的点 C ．在ON 之间存在电势为零的点 D ．MO 之间的电势差小于ON 之间的电势差 【答案】BC 【解析】 【分析】 【详解】 AB ．1Q +在N 点右侧产生的场强水平向右，2Q -在N 点右侧产生的场强水平向左，又因为 12Q Q >，根据2Q E k r =在N 点右侧附近存在电场强度为零的点，该点左右两侧场强方向相反，所以不仅只有MN 区间的电场方向向右，选项A 错误，B 正确； C ．1Q +、2Q -为两异种点电荷，在ON 之间存在电势为零的点，选项C 正确； D ．因为12Q Q >，MO 之间的电场强度大，所以MO 之间的电势差大于ON 之间的电势差，选项D 错误。 故选BC 。 2．如图所示，竖直平面内有半径为R 的半圆形光滑绝缘轨道ABC ，A 、C 两点为轨道的最高点，B 点为最低点，圆心处固定一电荷量为+q 1的点电荷．将另一质量为m 、电荷量为+q 2的带电小球从轨道A 处无初速度释放，已知重力加速度为g ，则（） A ．小球运动到 B 2gR B ．小球运动到B 点时的加速度大小为3g C ．小球从A 点运动到B 点过程中电势能减少mgR D ．小球运动到B 点时对轨道的压力大小为3mg ＋k 12 2 q q R 【答案】AD 【解析】
高中物理---《静电场》单元测试题 一、选择题（本题共10小题，每小题4分。在每个小题给出的四个选项中，至少有一个选项是正确的，全部选对的得4分，选不全的得2分，有选错或不答的得0分） 1. 下列物理量中哪些与检验电荷无关？ （ ） A.电场强度E B.电势U C.电势能ε D.电场力F 2.真空中两个同性的点电荷q 1、q 2 ,它们相距较近，保持静止。今释放q 2 且q 2只在q 1的库 仑力作用下运动，则q 2在运动过程中受到的库仑力（ ） A.不断减小 B.不断增加 C.始终保持不变 D.先增大后减小 3.如图所示，在直线MN 上有一个点电荷，A 、B 是直线MN 上的两点，两点的间距为L ， 场强大小分别为E 和2E.则（ ） A ．该点电荷一定在A 点的右侧 B ．该点电荷一定在A 点的左侧 C ．A 点场强方向一定沿直线向左 D ．A 点的电势一定低于B 点的电势 4.在点电荷 Q 形成的电场中有一点A ，当一个－q 的检验电荷从电场的无限远处被移到电场中的A 点时，电场力做的功为W ，则检验电荷在A 点的电势能及电场中A 点的电势分别为（ ） A.,A A W W U q ε=-= B.,A A W W U q ε==- C.,A A W W U q ε== D.,A A W U W q ε=-=- 5.平行金属板水平放置，板间距为0.6cm ，两板接上6×103V 电压，板间有一个带电液滴质量为4.8×10 -10 g ，处于静止状态，则油滴上有元电荷数目是（g 取10m/s 2 ）（ ） A.3×106 B.30 C.10 D.3×104 6.两个等量异种电荷的连线的垂直平分线上有A 、B 、C 三点，如图所 示，下列说法正确的是（ ） A ．a 点电势比b 点高 B ．a 、b 两点的场强方向相同，b 点场强比a 点大
高二物理《静电场》单元测试题 一、选择题（本题共10小题，每小题4分。在每个小题给出的四个选项中，至少有一个选项是正确的，全部选对的得4分，选不全的得2分，有选错或不答的得0分） 1．下列物理量中哪些与检验电荷无关？ （ ） A ．电场强度E B ．电势U C ．电势能ε D ．电场力F 2．真空中两个同性的点电荷q 1、q 2 ,它们相距较近，保持静止。今释放q 2 且q 2只在q 1的库 仑力作用下运动，则q 2在运动过程中受到的库仑力（ ） A ．不断减小 B ．不断增加 C ．始终保持不变 D ．先增大后减小 3．如图所示，在直线MN 上有一个点电荷，A 、B 是直线MN 上的两点，两点的间距为L ， 场强大小分别为 E 和2E.则（ ） A ．该点电荷一定在A 点的右侧 B ．该点电荷一定在A 点的左侧 C ．A 点场强方向一定沿直线向左 D ．A 点的电势一定低于B 点的电势 4．在点电荷 Q 形成的电场中有一点A ，当一个－q 的检验电荷从电场的无限远处被移到电场中的A 点时，电场力做的功为W ，则检验电荷在A 点的电势能及电场中A 点的电势分别为（ ） A ．,A A W W U q ε=-= B ．,A A W W U q ε==- C ．,A A W W U q ε== D ．,A A W U W q ε=-=- 5．平行金属板水平放置，板间距为0.6cm ，两板接上6×103V 电压，板间有一个带电液滴质量为4.8×10-10 g ，处于静止状态，则油滴上有元电荷数目是（g 取10m/s 2）（ ） A ．3×106 B ．30 C ．10 D ．3×104 6．两个等量异种电荷的连线的垂直平分线上有A 、B 、C 三点，如图所示，下列说法正确的是（ ） A ．a 点电势比b 点高 B ．a 、b 两点的场强方向相同，b 点场强比a 点大 C ．a 、b 、c 三点和无穷远处等电势 D ．一个电子在a 点无初速释放，则它将在c 点两侧往复振动 7．某平行板电容器的电容为C ，带电量为Q ，相距为d ，今在板间中点放一个电量为q 的点电荷，则它受到的电场力的大小为（ ） A ． 22kQq d B ．24kQq d C ．Qq Cd D ．2Qq Cd 8．如图所示，平行线代表电场线，但未标明方向，一个带正电、电量为10－ 6 C 的微粒在电场中仅受电场力作用，当它从A 点运动到B 点时动能 A B 2 1
第一章检测试题（一） 一、选择题（共15小题，每题3分，共45分） 1．关于元电荷和点电荷的理解正确的是 A．元电荷就是电子 B．元电荷是表示跟电子所带电量数值相等的电量 C．体积很小的带电体就是点电荷 D．点电荷是一种理想化模型 2．两个半径为R的带电导体球所带电荷量分别为q1和q2，当两球心相距3R时，相互作用的静电力大小为( ) A．F＝k q1q2 3R2 B．F>k q1q2 3R2 C．F A B C ．1000V/m ，垂直AB 斜向上 D ．1000V/m ，垂直AB 斜向下 6．如图所示为水平方向的匀强电场，一带正电的液滴从静止开始由电场中的a 点沿直线运 动到b 点，ab 连线与电场线成45°角，则 A ．匀强电场方向向右 B ．液滴做匀加速直线运动 C ．液滴做匀变速曲线运动 D ．液滴的电势能减少 7．关于电容器的电容，下列说法正确的是 A ．电容器所带的电荷越多，电容就越大 B ．电容器两极板间电压越高，电容就越大 C ．电容器所带电荷与两极间的电压成正比 D ．电容表征电容器容纳电荷的本领的物理量 8．如图所示，两平行金属板间始终与电源两极相连，电源电压为8V ，两板的间距为2cm ， 而且极板B 接地。极板间有C 、D 两点，C 距A 板0.5cm ，D 距B 板0.5cm ，则 A ．两板间的场强为500V/m B ． C 、 D 两点的电势相等 C ．C 点的电势φC = 2 V D ．D 点的电势φD = 2 V 9．如图所示的实验装置中，平行板电容器的极板A 与一灵敏的静电计相接，极板B 接地， 若极板B 稍向上移动一点，观察的静电计指针变化作出平行板电容器电容变小的结论的依据是( ) A ．两极板间的电压不变，极板上的电荷量变小 B ．两极板间的电压不变，极板上的电荷量变大 C ．极板上的电荷量几乎不变，而极板间的电压变小 D ．极板上的电荷量几乎不变，两极板间的电压变大 a b
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